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[摘 要]天津地铁1号线共有16个牵引混合变电所，每个牵引混合变电所设置7-9台直流开关柜，为接触轨供电，1号线直流开关柜为镇江大全赛雪龙公司生产，既有柜继电保护装置型号为SEPCOS-F。目前SEPCOS-F继电保护装置至今已运行12余年，且SEPCOS-F继电保护装置已经逐渐被新产品更新淘汰，SEPCOS-F继电保护装置已无法采购备件，同时参考国标及行业规范，该继电保护装置的使用期限为10-12年。为了保证天津地铁1号线稳定运营，提升直流系统稳定性，开展本次改造项目，将既有保护装置改造为使用成熟的新型号保护装置SEPCOS-2。因此决定进行继电保护装置更新试验，对天津地铁1号线双林车辆段750V直流开关柜313、317保护装置进行改造。
[关键词]直流开关柜；继电保护装置；SEPCOS-2；升级改造
中图分类号：U231.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0295-01
1.项目概述
1.1 技术背景
天津地铁1号SEPCOS继电保护装置至今已运行12年多，目前1号线所使用的SEPCOS-F继电保护装置已经逐渐被新产品SEPCOS-2更新淘汰，SEPCOS-F继电保护装置的各板卡也将停产，同时该继电保护装置的使用期限为10-12年，因此为了保证天津地铁1号线稳定运营，于2016年进行继电保护装置更新试验。
1.2 项目工程量
本改造主要实施内容和实现方法为更换段混合变电所313（试车线）、317馈线柜（为再生能装置供电）保护装置，改造前研究新老SEPCOS可替换性问题，由于天津地铁1号线使用的保护装置型号为SEPCOS-F，厂家已经升级为SEPCOS-2，SEPCOS-2与SEPCOS-F外壳尺寸不同、通信方式不同、二次线接口不同，因此需要将原开关柜改造（包括与柜体原有主机插槽匹配、液晶显示器匹配、二次线匹配、新保护装置保护配置设定、与综自通信匹配）。
2.项目可行性分析
本次升级改造，可以为我们提供更好的使用体验，特选用新一代的SEPCOS-2型微机测控保护单元。该微机测控保护单元是在原SEPCOS-F基础上全面升级后的产品，在性能上更加优良，更加安全可靠，目前已为国内地铁众多工程项目所选用。
3.项目总体设计
3.1 按照总的项目执行步骤制定现场改造方案
3.2 入场准备
现场安全教育；人员和工具清点。
3.3 常规检查
设备核查（包括备用小车）；核对改造物料规格和数量。
3.4 改造方案实施
拆除备用小车低压室门板上的元器件、门板、低压室门框；拆除备用小车的保护装置及保护装置到X304和X305端子的接线；安装备用小车的保护装置、低压室门框、门板、低压室门板上的元器件并进行行线。
3.5 现场调试
备用小车推入到柜体中单台调试、单站调试，包括自动化调试；利用夜间停电，替换整个站的保护装置，单站调试，包括自动化调试；与邻站的双边联跳配合调试。
3.6 送电前检验
检验各项均按照设计要求实施，测量数据符合要求。
4.项目实施过程
4.1 软件实施方案
以存档的程序流程图为准，编写新的SEPCOS-2的程序。
4.2 组网方式
原保护装置的通讯协议为MODBUS-RTU，新保护装置统一采用MODBUS-TCP方式。
4.3 结构实施方案
由于两代产品存在较大的外形差异，且安装方式也有了改进，所以涉及到结构变化。
4.4 需要核减物料
原手车低压室面板及其附属框架。原手车低压室面板的附属框架的安装螺栓。
4.5 需要增加物料
依据新的保护装置显示单元开孔的低压室面板及其附属框架。手车低压室面板的附属框架的安装螺栓。保护装置安装板，保护装置安装板附件。用于安装保护装置安装板的螺栓（注：在手车的低压室上增加，现场实施，需要专用工具）。
4.6 其他
框架外壳的颜色问题，经查，原天津1号线直流柜柜体颜色为国际标准RAL7032。
4.7 电气实施方案
（1）将所有接入到原保护装置中的接线，经过核对后，依次接入到新的保护装置中。保护装置到X303、X304的接线，全部在工厂行线完毕，在改造现场仅需接入到对应的端子中去，减少现场工作量。
（2）在更换低压室面板及其附属框架之后，对手车低压室面板上的其他元器件进行行线。
4.7.1 需要核减物料
SEPCOS型保护装置；SEPCOS配套显示单元；原手车低压室上面的指示灯。
4.7.2 需要增加物料
SEPCOS-2型保护装置；保护装置附件（包括程序存储卡、调试线、调试软件等）；SEPCOS-2配套显示单元；
显示单元与保护装置连接线；低压室面板的指示灯；其他辅件（导线、端子等辅件）。
4.7.3 需要修改图纸
SG811995301进线柜；SG811996302进线柜；SG811993馈线柜（适用于正线站）；SG811994馈线柜（适用于车辆段313，314，315，316馈线柜）；SG811482再生制动柜。
5.项目实施效果与评估
5.1 改造实施效果
（1）完成313、317开关柜体门板更换，柜体门板安装牢固。（2）拆除原保护至门板显示单元二次线，重新布放二次线，二次接线牢固，标识清晰。（3）313、317开关柜与综自、控制中心通讯测试正常，均能显示开关柜状态、变位信息、报警信息，远控分合闸测试正常。（4）完成313、317开关柜保护装置保护配置，保护定值的设定与原配置一致。（5）对313、317开关柜保护校验，进行DDL+I，DDL+T，IMAX+，IMAX++保护功能校验，保护功能正常启动。
5.2 改造后开关柜功能测试情况
5.2.1 传动测试
（1）测试分合闸回路，就地分合闸1次，遥控分合闸1次，均正常。（2）测试手车解锁回路正常。（3）测试手车紧急分闸正常，门连锁回路功能测试测试正常。（4）测试手车推入/拉出正常，同时查看手车运行、试验位置指示正确。
5.2.2 校验测试
保护校验（包括但不限于以下：Imax+保护、DDL+保护、模拟量输入测量精度校验等）：用继电保护测试仪校验直流开关柜微机保护装置的保护定值。断开分流器两端，用毫伏发生器对分流器1，2两端输入模拟电压，调节输入电压，313开关柜IMAX+保护、DDL+保护正常动作。
5.2.3 参数测量
（1）检查二次电源及电源模块（包括24V电源、48V电源、加热器空开下口）输出电压偏差不超过额定电压10%，测试符合要求。（2）UR40M-81S断路器触头检查：测量尺寸W，“W”是断路器合闸时套管突出顶盖的部分。（尺寸W应满足3±0.5mm），“W”值为2.8mm。（3）主母排的带电部分和柜子（与柜子底部的接地母排相连）的金属框架的绝缘电阻>1MΩ，绝緣数值为500兆欧
6.结束语
本次改造完成双林车辆段混合变电所313馈线柜（试车线）、317馈线柜（再生能装置馈线柜）保护装置升级改造，完成开关柜保护装置软件升级、现场开关柜整改调试，达到项目设定目的。
参考文献
[1] 杨西.上海地铁1号线南延伸直流保护系统改造分析[J].交通建设与管理，2014（18）：198-200.
[关键词]直流开关柜；继电保护装置；SEPCOS-2；升级改造
中图分类号：U231.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0295-01
1.项目概述
1.1 技术背景
天津地铁1号SEPCOS继电保护装置至今已运行12年多，目前1号线所使用的SEPCOS-F继电保护装置已经逐渐被新产品SEPCOS-2更新淘汰，SEPCOS-F继电保护装置的各板卡也将停产，同时该继电保护装置的使用期限为10-12年，因此为了保证天津地铁1号线稳定运营，于2016年进行继电保护装置更新试验。
1.2 项目工程量
本改造主要实施内容和实现方法为更换段混合变电所313（试车线）、317馈线柜（为再生能装置供电）保护装置，改造前研究新老SEPCOS可替换性问题，由于天津地铁1号线使用的保护装置型号为SEPCOS-F，厂家已经升级为SEPCOS-2，SEPCOS-2与SEPCOS-F外壳尺寸不同、通信方式不同、二次线接口不同，因此需要将原开关柜改造（包括与柜体原有主机插槽匹配、液晶显示器匹配、二次线匹配、新保护装置保护配置设定、与综自通信匹配）。
2.项目可行性分析
本次升级改造，可以为我们提供更好的使用体验，特选用新一代的SEPCOS-2型微机测控保护单元。该微机测控保护单元是在原SEPCOS-F基础上全面升级后的产品，在性能上更加优良，更加安全可靠，目前已为国内地铁众多工程项目所选用。
3.项目总体设计
3.1 按照总的项目执行步骤制定现场改造方案
3.2 入场准备
现场安全教育；人员和工具清点。
3.3 常规检查
设备核查（包括备用小车）；核对改造物料规格和数量。
3.4 改造方案实施
拆除备用小车低压室门板上的元器件、门板、低压室门框；拆除备用小车的保护装置及保护装置到X304和X305端子的接线；安装备用小车的保护装置、低压室门框、门板、低压室门板上的元器件并进行行线。
3.5 现场调试
备用小车推入到柜体中单台调试、单站调试，包括自动化调试；利用夜间停电，替换整个站的保护装置，单站调试，包括自动化调试；与邻站的双边联跳配合调试。
3.6 送电前检验
检验各项均按照设计要求实施，测量数据符合要求。
4.项目实施过程
4.1 软件实施方案
以存档的程序流程图为准，编写新的SEPCOS-2的程序。
4.2 组网方式
原保护装置的通讯协议为MODBUS-RTU，新保护装置统一采用MODBUS-TCP方式。
4.3 结构实施方案
由于两代产品存在较大的外形差异，且安装方式也有了改进，所以涉及到结构变化。
4.4 需要核减物料
原手车低压室面板及其附属框架。原手车低压室面板的附属框架的安装螺栓。
4.5 需要增加物料
依据新的保护装置显示单元开孔的低压室面板及其附属框架。手车低压室面板的附属框架的安装螺栓。保护装置安装板，保护装置安装板附件。用于安装保护装置安装板的螺栓（注：在手车的低压室上增加，现场实施，需要专用工具）。
4.6 其他
框架外壳的颜色问题，经查，原天津1号线直流柜柜体颜色为国际标准RAL7032。
4.7 电气实施方案
（1）将所有接入到原保护装置中的接线，经过核对后，依次接入到新的保护装置中。保护装置到X303、X304的接线，全部在工厂行线完毕，在改造现场仅需接入到对应的端子中去，减少现场工作量。
（2）在更换低压室面板及其附属框架之后，对手车低压室面板上的其他元器件进行行线。
4.7.1 需要核减物料
SEPCOS型保护装置；SEPCOS配套显示单元；原手车低压室上面的指示灯。
4.7.2 需要增加物料
SEPCOS-2型保护装置；保护装置附件（包括程序存储卡、调试线、调试软件等）；SEPCOS-2配套显示单元；
显示单元与保护装置连接线；低压室面板的指示灯；其他辅件（导线、端子等辅件）。
4.7.3 需要修改图纸
SG811995301进线柜；SG811996302进线柜；SG811993馈线柜（适用于正线站）；SG811994馈线柜（适用于车辆段313，314，315，316馈线柜）；SG811482再生制动柜。
5.项目实施效果与评估
5.1 改造实施效果
（1）完成313、317开关柜体门板更换，柜体门板安装牢固。（2）拆除原保护至门板显示单元二次线，重新布放二次线，二次接线牢固，标识清晰。（3）313、317开关柜与综自、控制中心通讯测试正常，均能显示开关柜状态、变位信息、报警信息，远控分合闸测试正常。（4）完成313、317开关柜保护装置保护配置，保护定值的设定与原配置一致。（5）对313、317开关柜保护校验，进行DDL+I，DDL+T，IMAX+，IMAX++保护功能校验，保护功能正常启动。
5.2 改造后开关柜功能测试情况
5.2.1 传动测试
（1）测试分合闸回路，就地分合闸1次，遥控分合闸1次，均正常。（2）测试手车解锁回路正常。（3）测试手车紧急分闸正常，门连锁回路功能测试测试正常。（4）测试手车推入/拉出正常，同时查看手车运行、试验位置指示正确。
5.2.2 校验测试
保护校验（包括但不限于以下：Imax+保护、DDL+保护、模拟量输入测量精度校验等）：用继电保护测试仪校验直流开关柜微机保护装置的保护定值。断开分流器两端，用毫伏发生器对分流器1，2两端输入模拟电压，调节输入电压，313开关柜IMAX+保护、DDL+保护正常动作。
5.2.3 参数测量
（1）检查二次电源及电源模块（包括24V电源、48V电源、加热器空开下口）输出电压偏差不超过额定电压10%，测试符合要求。（2）UR40M-81S断路器触头检查：测量尺寸W，“W”是断路器合闸时套管突出顶盖的部分。（尺寸W应满足3±0.5mm），“W”值为2.8mm。（3）主母排的带电部分和柜子（与柜子底部的接地母排相连）的金属框架的绝缘电阻>1MΩ，绝緣数值为500兆欧
6.结束语
本次改造完成双林车辆段混合变电所313馈线柜（试车线）、317馈线柜（再生能装置馈线柜）保护装置升级改造，完成开关柜保护装置软件升级、现场开关柜整改调试，达到项目设定目的。
参考文献
[1] 杨西.上海地铁1号线南延伸直流保护系统改造分析[J].交通建设与管理，2014（18）：198-200.